DE3536998C1

DE3536998C1 - Injektionslanze

Info

Publication number: DE3536998C1
Application number: DE19853536998
Authority: DE
Inventors: Otto-Ernst 4600 Dortmund Glaesmann; Frank Dipl.-Chem. Dr. 4300 Essen Meyer
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1985-10-17
Filing date: 1985-10-17
Publication date: 1986-11-06

Description

Zum Eintreiben des Außenrohres 3 in ein Bohrloch 2 ist am Ende des Außenrohres 3 eine entsprechende Einrichtung, beispielsweise ein Treibring 8, vorgesehen, über welchen das Außenrohr 3 in die zu konsolidierenden Schichten, beispielsweise pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch eingetrieben werden kann. Weiterhin befindet sich an dem außerhalb des Bohrlochs befindlichen Ende des Außenrohres 3 eine Einrichtung zum Arretieren des in das Außenrohr 3 einschiebbaren Innenrohres 4, und zwar eine Arretierungspackung 9.
Das Innenrohr 4 ist an dem in das Außenrohr 3 einschiebbaren Ende mit mindestens einer Dichtung in Form eines Dichtringes 10 versehen, die verhindert, daß das zu injizierende Material in den Ringspalt zwischen Außenrohr 3 und Innenrohr 4 eindringt und diesen Raum verfüllt. Endseitig ist das Innenrohr 4 mit einem Anschlußnippel 12 zum Anschluß an eine Injektionspumpe und mit einem Mischer 13 versehen.
Zum Injizieren, beispielsweise einer Zement- oder Kunstharzinjektion, wird das Außenrohr 3 zunächst mit Hilfe des Treibringes 8 in ein Bohrloch 2 einer zu verfestigenden oder abzudichtenden geologischen Schicht eingedrückt. Das Innenrohr 4 wird nachgeschoben und über den Anschlußnippel 12 mit der Injektionspumpe verbunden. Durch Anziehen der Arretierungspackung 9 wird das Innenrohr 4 im Außenrohr 3 fixiert. Nach Anlaufen der Injektionspumpe drückt das Injektionsmedium die Kegelspitze 7 von ihrem Sitz und das Injektionsmedium kann von dem überkragenden Rand der Kegelspitze 7 radial abgelenkt in den zu verfestigenden oder abzudichtenden Bereich eindringen. Wenn der tiefste Bereich ausreichend verfüllt ist, wird die Arretierungspackung 9 gelöst, der Flüssigkeitsdruck des Injektionsmediums verschiebt das Innenrohr 4 im Außenrohr 3 in Richtung auf den Bohrlochmund und gibt weitere seitliche Austrittsöffnungen 5 frei. über die Arretierungspakkung 9 wird wiederum das Innenrohr 4 im Außenrohr 3 fixiert und das Injektionsmedium drückt die Dichtnippel 6 in den entsprechenden Austrittsöffnungen 5 heraus und verfüllt den entsprechenden zu konsolidierenden Bereich. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis das Innenrohr 4 das Ende des Außenrohres 3 erreicht hat. Anschließend wird das Innenrohr 4 in das nachfolgende Außenrohr 3 in einem weiteren Bohrloch 2 eingeschoben und wiederverwendet. Das Außenrohr 3 verbleibt als ankerartig wirkende Bewehrung im Gebirge 14.
1 Injektionslanze 2 Bohrloch 3 Außenrohr 4 Innenrohr 5 Austrittsöffnungen 6 Dichtnippel 7 Kegelspitze 8 Treibring 9 Arretierungspackung 10 Dichtring 11 kappenartiger Verschluß 12 Anschlußnippel 13 Mischelement 14 Gebirge - Leerseite -

Claims

Patentansprüche: 1. Injektionslanze zum Injizieren von beispielsweise Zement- oder Kunstharzinjektionen zur Verfestigung von nicht standfestem, insbesondere wasserführendem Gebirge, mittels eines in ein Bohrloch einführbaren und mit einem Mischelement versehenen Füllrohres, welches außerhalb des Bohrlochs über einen Anschlußnippel an eine Injektionspumpe anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr aus einem in ein Bohrloch (2) einbringbaren Außenrohr (3) und einem in das Außenrohr (3) einschiebbaren und im Außenrohr (3) arretierbaren Innenrohr (4) besteht.
2. Injektionslanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (3) über die gesamte Länge in Abständen mit ventilartig verschlossenen Austrittsöffnungen (5) versehen ist.
3. Injektionslanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (3) an dem zum Bohrlochtiefsten gerichteten Ende mit einer einsteckbaren Kegelspitze (7) versehen ist, die eine das Außenrohr (3) überragende Grundfläche aufweist.
4. Injektionslanze nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (5) mit nach außen herauspreßbaren Dichtnippeln (6) verschließbar ausgebildet sind.
5. Injektionslanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem aus dem Bohrloch (2) herausragenden Ende des Außenrohres (3) eine Einrichtung zum Eintreiben des Außenrohres (3), beispielsweise ein Treibring (8), vorgesehen ist.
6. Injektionslanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem aus dem Bohrloch (2) herausragenden Ende des Außenrohres (3) eine Einrichtung (9) zum Fixieren des Innenrohres (4) vorgesehen ist
7. Injektionslanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem in das Außenrohr (3) einschiebbaren Ende des Innenrohres (4) mindestens eine das Innenrohr (4) gegenüber dem Außenrohr (3) abdichtende Ringdichtung (10) vorgesehen ist.
8. Injektionsrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des mit einem Anschlußnippel (12) versehenen Endes des Innenrohres (4) ein Mischelement (13) angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft eine Injektionslanze zum Injizieren von beispielsweise Zement- oder Kunstharzinjektionen zur Verfestigung von nicht standfestem, insbesondere wasserführendem Gebirge, mittels eines in ein Bohrloch einführbar und mit einem Mischelement versehenen Füllrohres, welches außerhalb des Bohrloches über einen Anschlußnippel an eine Injektionspumpe anschließbar ist.

Im Bergbau sowie im Tiefbau bereiten nicht standfeste geologische Schichten ebenso wie wasserführende Schichten besondere Schwierigkeiten.

Injektionslanzen zum Injizieren im Hinblick auf eine Verfestigung derartiger Gebirgsschichten sind allgemein bekannt.

Insbesondere die im Bergbau verwendeten Injektionslanzen haben den Nachteil, daß sie vornehmlich bei wasserführenden Schichten schon beim Eintreiben durch eingeschwemmtes Feinstkorn ganz oder teilweise funktionsunfähig werden. Die Verwendung von in Bohrlöcher einführbaren, als Packer bezeichneten Bohrlochverschlüssen, sind überaus kostenaufwendig und gewährleisten nicht in vollem Umfang bei rolligen oder schluffigen Formationen, oder wasserführenden Schichten die gewünschte Verfestigung.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Injektionslanze zum Injizieren von beispielsweise Zement- oder Kunstharzinjektionen zur Verfestigung von nicht standfestem, insbesondere wasserführendem Gebirge zu schaffen, die unter Vermeidung der oben genannten Nachteile auch die Verfestigung derartiger Gebirgsschichten gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Füllrohr aus einem in ein Bohrloch einbringbaren Außenrohr und einem in das Außenrohr einschiebbaren und im Außenrohr arretierbaren Innenrohr besteht.

Im Rahmen der Erfindung erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß das Außenrohr über die gesamte Länge in Abständen mit ventilartig verschlossenen Austrittsöffnungen versehen ist, und an dem zum Bohrlochtiefsten gerichteten Ende mit einer einsteckbaren Kegelspitze versehen ist, die eine das Außenrohr überragende Grundfläche aufweist. Da das Außenrohr an seiner Spitze und an den radial angeordneten Austrittsöffnungen jeweils ventilartig verschlossen ist, wird auf diese Weise vermieden, daß eine Funktionsunfähigkeit der Einrichtung vor dem Injizieren auftreten kann. Da weiterhin das in das eingetriebene Außenrohr einschiebbare Innenrohr mit einer entsprechenden Dichtung versehen ist und darüber hinaus stufenlos über die gesamte Länge im Außenrohr arretierbar ausgebildet ist, stellt dies eine Gewährleistung für ein funktionsgerechtes Injizieren vom Bohrlochtiefsten aus dar.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen näher gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung teilweise geschnitten dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Die in der Zeichnung im Schnitt teilweise wiedergegebene Injektionslanze 1 besteht aus einem in ein Bohrloch 2 im Gebirge 14 eintreibbaren Außenrohr 3 und einem in das Außenrohr 3 einschiebbaren Innenrohr 4.

Das Außenrohr 3 ist über seine Länge in Abständen mit Austrittsöffnungen 5 versehen, die von außen mit Dichtnippeln 6, beispielsweise aus Kunststoff, verschlossen sind. An der zum Bohrlochtiefsten gerichteten Spitze weist das Außenrohr 3 eine Kegelspitze 7 auf, die in das Außenrohr 3 einsteckbar ausgebildet ist und die eine Grundfläche mit einem größeren Durchmesser aufweist, als das Außenrohr 3.

Die zunächst mit Dichtnippeln 6 verschlossenen Austrittsöffnungen 5 und das mit einer Kegelspitze 7 verschlossene Ende des Außenrohres 3 verhindern beim Einführen des Außenrohres 3 in ein Bohrloch 2 ein Einschwemmen des Außenrohres 3 mit Feinstkorn.